S půlmetrem na lovu (nejenom) hvězdných ostrovů – focení Deep Sky objektů

I v městském prostředí se dá s tou správnou technikou doslova vidět nevídané. Nově instalovaný dalekohled na naší Hvězdárně Valašské Meziříčí, p.o. s průměrem primárního zrcadla 500 mm, tedy „půlmetr“, patří mezi zrcadlové dalekohledy Newtonova typu s celkovou ohniskovou vzdáleností 1 935 mm. Výsledná světelnost dalekohledu je f/3,8, řadí se tedy mezi světelné přístroje předurčené k pozorování slabých a difuzních objektů.

Klíčová slova: Deep Sky objekty, galaxie, hvězdokupy, mlhoviny, Messierův katalog, Nový všeobecný katalog (NGC), Indexový katalog (IC), M51, M27, M13

Výrobcem dalekohledu, včetně vidlicové montáže, pohonu, řídící elektroniky a ovládání je firma 2EL, spol. s.r.o., dalekohled nese typové označení N500-3,8. Pohon, řídící jednotku a ovládání robotizované kopule pak dodala a instalovala firma Projectsoft HK a.s., která má široké spektrum zkušeností s montážemi těchto zařízení na nejznámějších astronomických observatořích světa (např. La Silla v Chile, Teide na Kanárských ostrovech). Jako snímací prvek je použita kamera C4-16000 s chlazením Peltiérovými termoelektrickými moduly od výrobce Moravské přístroje, a.s., která je osazena CMOS čipem GSENSE 4040 s efektivním rozlišením 4096 × 4096 px. Jedná se o velkoformátový čtvercový čip o velikosti 37 × 37 mm s rozlišením 16 MPx a velikostí pixelu 9 μm. Kamera je rovněž osazena interní mechanickou závěrkou, takže je možné zhotovit temné snímky bez mechanického zakrývání tubusu dalekohledu.

S dalekohledem jsme zamířili mimo naši Sluneční soustavu do hlubin vesmíru na Deep Sky objekty (DSO, neboli "objekty hlubokého vesmíru"), které jsou zpravidla velmi vzdálené, málo jasné a často plošně rozsáhlé. Slovo difuzní zde vystihuje jejich charakter – nejde o bodové zdroje světla, ale o rozlehlé, často slabě svítící objekty, které se rozprostírají na poměrně velké ploše oblohy a vyžadují pro pozorování dobré podmínky a optické přístroje s větší světelností. Zde je přehled hlavních kategorií DSO spolu s jejich stručným popisem a příkladem, který jsme toto jaro nafotili.

Galaxie - hvězdné ostrovy, kde již hvězdy žijí

Galaxie jsou obrovské systémy obsahující miliardy hvězd, plyn, prach a temnou hmotu, vázané gravitací, přičemž jejich studium pomáhá pochopit strukturu a vývoj vesmíru. Existují různé typy galaxií:

• Spirální galaxie: jako je naše Mléčná dráha, mají plochý disk s výraznými spirálními rameny, např. M51 (Vírová galaxie)
• Eliptické galaxie: mají elipsoidní tvar a hladký, téměř bezstrukturní vzhled, např. M87 (Galaxie v Panně)
• Nepravidelné galaxie: postrádají definovaný tvar a strukturu spirálních nebo eliptických galaxií. Často vznikají v důsledku gravitačních interakcí nebo kolizí s jinými galaxiemi, např. M82 (Doutníková galaxie)

M51 (NGC 5194) známá také jako Vírová galaxie (The Whirlpool Galaxy), je krásná spirální galaxie nacházející se v souhvězdí Honících psů (Canes Venatici), ve vzdálenosti přibližně 23 milionů světelných let od Země. Je jedním z nejúchvatnějších příkladů spirální galaxie s výraznými rameny a jasným jádrem. M51 je ve vzájemné gravitační interakci s menší galaxií NGC 5195, která se nachází na konci jednoho z jejích spirálních ramen, což přispívá k jejímu výraznému tvaru. Pro pozorovatele z České republiky je M51 nejlépe viditelná v jarních měsících, kdy se nachází vysoko nad obzorem. Za tmavé noci ji lze spatřit i menším dalekohledem jako mlhavou skvrnu, větší dalekohledy pak odhalí její spirální strukturu v plné kráse (Obr. 1).

Obr. 1:Snímek spirálové galaxie natočené k nám „čelem“ s označením M 51 (NGC 5194) s menší galaxií NGC 5195 pořízený 26. 4. 2025 22:04 UT s expoziční dobou 30x30 s. Autor: Hvězdárna Valašské Meziříčí, p.o.

Mlhoviny – hvězdné ostrovy, kde hvězdy teprve vznikají anebo končí svůj život

Mlhoviny jsou oblaky plynu a prachu v mezihvězdném prostoru, často místem vzniku nových hvězd. Dělí se na několik typů:

• Emisní mlhoviny: září díky ionizaci plynu, např. M42 (Mlhovina v Orionu).
• Reflektivní mlhoviny: odráží světlo blízkých hvězd, např. M78 (patří k takzvanému Orionovu mlhovinovému komplexu).
• Temné mlhoviny: jsou husté oblasti prachu, samy nesvítí, ale pohlcují světlo hvězd za nimi, čímž vytvářejí siluety proti jasnějšímu pozadí, např. IC 434 (Koňská hlava).
• Planetární mlhoviny: vznikají, když stárnoucí hvězda (tzv. nova) odvrhne své vnější vrstvy, např. M27 (Mlhovina Činka).
• Zbytky po supernovách: jsou pozůstatky po explozích masivních hvězd (tzv. supernova), např. M1 (Krabí mlhovina).

M27 (NGC 6853) známá také jako Mlhovina Činka (The Dumbbell Nebula), je fascinující planetární mlhovina v souhvězdí Lištičky (Vulpecula). Nachází se přibližně 1 360 světelných let od Země a je jednou z nejjasnějších a největších planetárních mlhovin na obloze. Termín „planetární“ je však zavádějící, mlhovina nemá nic společného s planetami, ale název vznikl kvůli jejímu kulatému vzhledu v malých dalekohledech (Obr. 2).

Obr. 2: Snímek planetární mlhoviny s označením M 27 (NGC 6853) pořízený 30. 4. 2025 23:44 UT s expoziční dobou 30x30 s. Mlhovina vznikla, když stárnoucí hvězda odvrhla své vnější vrstvy, čímž vytvořila zářící oblak plynů. V jejím středu zůstala horká bílá trpasličí hvězda, která ionizuje okolní plyn a způsobuje jeho svit. Autor: Hvězdárna Valašské Meziříčí, p.o.

Hvězdokupy – kupa mladých nebo starých hvězd vázaných gravitací

Hvězdokupy jsou skupiny hvězd, které vznikly ze stejné molekulární mlhoviny a jsou gravitačně vázány. Rozeznáváme dva typy:

• Otevřené hvězdokupy: volně vázané skupiny mladých hvězd, např. M45 (Plejády), obvykle nejsou gravitační vazby dostatečné proto, aby hvězdy setrvaly ve formaci po celý svůj život a postupně se od sebe vzdálí.
• Kulové hvězdokupy: husté, kulovité seskupení starších hvězd, např. M13 (v Herkulovi), gravitační vazby mezi hvězdami jsou silné a hvězdy setrvají ve formaci celý svůj život.

M13 (NGC 6205) známá také jako Velká kulová hvězdokupa v Herkulu (The Great Hercules Cluster) v souhvězdí Herkules (Hercules) je jedním z nejpůsobivějších objektů noční oblohy severní polokoule. Za ideálních podmínek je viditelná pouhým okem jako slabá mlhavá skvrna. Nachází se přibližně 22 200 světelných let od Země a obsahuje odhadem kolem 300 000 hvězd, které jsou natěsnány do oblasti o průměru asi 145 světelných let (Obr. 3).

Obr. 3:Snímek kulové hvězdokupy s označením M 13 (NGC 6205) pořízený 30. 4. 2025 22:29 UT s expoziční dobou 10x10 s. V blízkosti jádra je možno spatřit zvláštní útvar připomínající vrtuli – tři tmavé pruhy, které se sbíhají do jednoho bodu. Autor: Hvězdárna Valašské Meziříčí, p.o.

Pro lepší orientaci v nejkrásnějších a nejzáhadnějších objektech hlubokého vesmíru nám slouží katalogy. Astronomické katalogy nejsou jen seznamy – jsou hvězdnými mapami, které spojují generace pozorovatelů. Umožňují nám mluvit o stejných objektech stejným jazykem – ať sedíš s triedrem na české louce, nebo jsi vědec sledující galaxie přes obří teleskopy v Chile. Pro amatérské astronomy představují průvodce po nejzajímavějších objektech noční oblohy, zatímco pro profesionály jsou nezbytným nástrojem pro výzkum a dokumentaci vesmírných těles. Mezi nejvýznamnější katalogy patří Messierův katalog, Nový všeobecný katalog (NGC) a Indexový katalog (IC).

Messierův katalog (Messier Catalogue) je seznam 110 astronomických objektů, který sestavil francouzský astronom Charles Messier v 18. století. Původně ho vytvořil, aby pomohl lovcům komet rozeznat trvalé objekty (mlhoviny, hvězdokupy, galaxie) od skutečných komet. Každý objekt má označení „M“ + číslo. Messierovy objekty, jako je M31 (Galaxie v Andromedě) nebo M42 (Mlhovina v Orionu), jsou oblíbenými cíli amatérských astronomů a často se stávají objektem tzv. "Messierových maratonů", kdy se pozoruje co nejvíce z nich během jediné noci.

Nový všeobecný katalog (NGC – New General Catalogue) sestavil dánský astronom John Louis Emil Dreyer v roce 1888, obsahuje 7 840 objektů, včetně Messierových galaxií, mlhovin a hvězdokup. NGC je rozšířením předchozích katalogů a stal se standardem pro astronomickou komunitu. Používá se v planetáriích, astrofotografii i ve vědeckém výzkumu. Objekty nesou označení „NGC“ + číslo, např. NGC 7000 (Severní Amerika – emisní mlhovina), NGC 869/884 (dvojitá otevřená hvězdokupa v Perseu).

Indexový katalog (IC – Index Catalogue) vznikl jako doplněk k NGC. J. L. E. Dreyer vydal dva díly Indexového katalogu v letech 1895 a 1908, a přidal tím dalších 5 386 objektů ke katalogu NGC. IC obsahuje mnoho slabších a méně známých objektů, které jsou výzvou pro pokročilé pozorovatele. Příkladem může být IC 434 (mlhovina Koňská hlava v souhvězdí Oriona).

Tyto katalogy slouží jako základní reference pro identifikaci a studium objektů hlubokého vesmíru. Pro amatérské astronomy představují seznamy cílů pro pozorování a fotografování, zatímco profesionálové je využívají pro vědecký výzkum a publikace. Díky nim můžeme systematicky mapovat oblohu a sdílet naše objevy s celosvětovou komunitou.

Putování noční oblohou po dalekých vesmírných hlubinách jenom začíná. Půlmetr se nám osvědčil jako velice zdatný nástroj k jejich průzkumu i v městském prostředí na hvězdárně, která je místem pro vzdělání, provádí základní, observační i aplikovaný výzkum v oblasti přírodních věd, techniky a technologií a je určena i pro popularizaci astronomie široké veřejnosti. Už právě v těchto chvílích pracujeme na fotografování dalších DSO. Také snímky pořízené v odstínech šedé mají své kouzlo a jedinečné zprostředkování informací. Učíme se s novým zařízením zacházet, zkoumáme možnosti, zlepšujeme postupy či konzultujeme procesy. Zkoušíme se o objektech dozvědět více i pomocí použití úzce vymezených úseků vlnových délek elektromagnetického záření ve viditelném spektru a jeho blízkém okolí, které nám dokáží zprostředkovat různé informace o dané galaxii, mlhovině či hvězdokupě. Brzy více v dalším pokračování z našeho lovu Deep Sky objektů.